JP6103878B2 - バルーンカテーテル - Google Patents
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Description
特許文献1および特許文献2に示したようなバルーンカテーテルにおいては、アウターチューブの先端部にバルーンの後端部が固定され、バルーンの先端部にはインナーチューブの先端部が固定され、インナーチューブの基端部はアウターチューブの側面において開口している。
ここに、アウターチューブのルーメンにはバルーンを拡張させるための流体が流通され、インナーチューブのルーメンにはガイドワイヤが挿通される。
本発明の目的は、血管内にこれを挿通する際にアウターチューブとインナーチューブとの相対的なズレをある程度抑制することができるとともに、バルーンの内部に高い圧力をかけてもバルーンが湾曲されにくくてバルーン形状の直線性が維持され、バルーンの後端部近傍の柔軟性が良好で屈曲している血管に対してスムーズに挿通することができる二重管構造のバルーンカテーテルを提供することにある。
前記バルーンの後端から基端側に離間した位置であって前記インナーチューブの基端部開口から先端側に離間した位置において、前記インナーチューブが前記アウターチューブの内壁に固着されており、
前記バルーンの直径をD[mm]、前記バルーンの長さをL[mm]、前記バルーンの後端から前記インナーチューブの固着位置までの距離をG[mm]とするとき、下記の式〔1A〕もしくは式〔1B〕および下記の式〔2〕が成立し、
前記インナーチューブの基端部が、前記アウターチューブの側面において開口してガイドワイヤポートとなり、
前記バルーンの後端から前記インナーチューブの基端部開口までの離間距離(S)が、150〜300mmであることを特徴とする。
式〔1B〕:G≧70(L/D)−495(但し、(L/D)≧8.0)
式〔2〕: 30≦ G ≦ 150
また、離間距離(G)が30mm以上であることにより、バルーンの後端部近傍の柔軟性が確保されて血管追従性に優れ、屈曲している血管に対してもスムーズに挿通することができる。
更に、離間距離(G)が150mm以下であることにより、血管内にこれを挿通する際にアウターチューブとインナーチューブとの相対的なズレをある程度抑制することができるので、カテーテルの基端部での操作をカテーテルの先端部に正確に伝えることができるとともに、折り畳まれている状態のバルーンに蛇腹状の皺を発生することを防止することができる。
このバルーンカテーテル1は、アウターチューブ10と、このアウターチューブ10の先端に装着されたバルーン20と、アウターチューブ10のルーメンおよびバルーン20の内部に挿通され、バルーン20の先端部に対してその先端部31が固定されたインナーチューブ30とを有する二重管構造のバルーンカテーテルである。
図1において、40はアウターチューブ10の基端側に接続されたハイポチューブ、50はハイポチューブ40の基端側に装着されたハブ、55はストレインリリーフ、60はコアワイヤである。
アウターチューブ10の外径は、通常0.7〜1.0mmとされ、好適な一例を示せば0.85mmである。
また、アウターチューブ10の内径は、通常0.65〜0.95mmとされ、好適な一例を示せば0.71mmである。
アウターチューブ10の長さは、通常150〜450mmとされ、好適な一例を示せば390mmである。
アウターチューブ10の構成材料としては、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエーテルポリアミド、ポリウレタン、ナイロン、PEBAX(登録商標)(ポリエーテルブロックアミド)などの合成樹脂を挙げることができ、これらのうちPEBAXが好ましい。
拡張時におけるバルーン20の直径(D)としては、通常1.0〜5.0mmとされ、好ましくは2.0〜3.5mmとされる。
バルーン20の長さ(L)としては、通常5〜40mmとされ、好ましくは15〜30mmとされる。
バルーン20の構成材料としては、従来公知のバルーンカテーテルを構成するバルーンと同一のものを使用することができ、好適な材料としてPEBAXを挙げることができる。バルーン20の構成材料の強度としては、曲げ弾性率が340Mpa〜440Mpaであることが好ましい。強度が低過ぎる場合には、過膨張になりやすく、皺の発生などを招きやすい。
インナーチューブ30の先端部31は、バルーン20の先端部に固定されており、インナーチューブ30の先端には開口30Aが形成されている。
インナーチューブ30の基端部は、アウターチューブ10の側面において開口しており、この開口30Bはガイドワイヤポートとなる。
また、インナーチューブ30の内径は、通常0.35〜0.45mmとされ、好適な一例を示せば0.42mmである。
バルーン20の後端からインナーチューブ30の開口30Bまでの離間距離〔アウターチューブ10の軸方向の距離(S)〕としては、通常150〜300mmとされ、好適な一例を示せば230mmである。
インナーチューブ30の構成材料としては、アウターチューブ10の構成材料と同一の合成樹脂を挙げることができ、それらのうちPEBAXが好ましい。
ハイポチューブ40は、ステンレス、Ni−Ti、Cu−Mn−Al系合金などから構成され、その先端部分に螺旋状のスリットが形成されていてもよい。
ハイポチューブ40の長さは、通常900〜1500mmとされ、好適な一例を示せば1150mmである。
このハブ50にはインディフレータが装着され、このインディフレータによって、バルーンを拡張させるための圧力が調整される。
なお、インナーチューブ30の固着位置FPが、バルーン20の後端から基端側に一定の距離離間しているために、アウターチューブ10とインナーチューブ30との相対的なズレは完全に抑止されることはなく、後述するように、バルーン20の後端からインナーチューブ30の固着位置FPまでの距離〔図1に示すアウターチューブ10の軸方向の離間距離(G)〕を調整することにより、高圧付与時におけるバルーン形状の直線性を維持できる程度のズレ(バルーン20の長手方向の伸び)を確保することができる。
また、離間距離(G)が30mm未満であると、上記の式〔1A〕および式〔1B〕を満足することが困難となる。
比(L/D)が8.0以下である場合の離間距離(G)は、〔45(L/D)−290〕以上であることが好ましく、更に好ましくは〔45(L/D)−300〕以上とされる。
式〔1A〕を満足しないバルーンカテーテルによっては、バルーンの長手方向の伸びを十分に確保することができず、高圧付与時においてバルーン形状の直線性を維持することができない(後述する比較例1、8、15、16、22〜25、30〜34、39〜45、50〜56)。
比(L/D)が8.0以上である場合の離間距離(G)は、〔70(L/D)−492〕以上であることが好ましく、更に好ましくは〔70(L/D)−500〕以上とされる。
式〔1B〕を満足しないバルーンカテーテルによっては、バルーンの長手方向の伸びを十分に確保することができず、高圧付与時においてバルーン形状の直線性を維持することができない(後述する比較例39〜45、50〜56、61〜71、76〜88、93〜110参照)。
表1に示す仕様に従って、外径=0.85mm、内径=0.71mmのPEBAXからなるアウターチューブと、このアウターチューブの先端に装着された直径(D)=2.25mm、長さ(L)=15mm、比(L/D)=6.7である「PEBAX7033」(曲げ弾性率=390Mpa)からなるバルーンと、このバルーンの先端部にその先端部が固定された外径=0.53mm、内径=0.42mmのPEBAXからなるインナーチューブとを有し、バルーンの後端から基端側に30mm離間した位置において、インナーチューブがアウターチューブの内壁に融着されてなる、図1および図2に示したような構成のバルーンカテーテルを製造した。
表1に示す仕様に従って、バルーンの後端からインナーチューブの固着位置までの離間距離(G)を変えたこと以外は実施例1と同様にして、離間距離(G)の異なる19種類のバルーンカテーテルを製造した。
表1に示す仕様に従って、直径(D)=3.00mm、長さ(L)=20mm、比(L/D)=6.7であるバルーンをアウターチューブの先端に装着したこと以外は、実施例1〜13および比較例1〜7と同様にして、離間距離(G)の異なる20種類のバルーンカテーテルを製造した。
表2に示す仕様に従って、直径(D)=3.50mm、長さ(L)=24mm、比(L/D)=6.9であるバルーンをアウターチューブの先端に装着したこと以外は、実施例1〜13および比較例1〜7と同様にして、離間距離(G)の異なる20種類のバルーンカテーテルを製造した。
表2に示す仕様に従って、直径(D)=2.75mm、長さ(L)=20mm、比(L/D)=7.3であるバルーンをアウターチューブの先端に装着したこと以外は、実施例1〜13および比較例1〜7と同様にして、離間距離(G)の異なる20種類のバルーンカテーテルを製造した。
表3に示す仕様に従って、直径(D)=2.00mm、長さ(L)=15mm、比(L/D)=7.5であるバルーンをアウターチューブの先端に装着したこと以外は、実施例1〜13および比較例1〜7と同様にして、離間距離(G)の異なる20種類のバルーンカテーテルを製造した。
表3に示す仕様に従って、直径(D)=2.50mm、長さ(L)=20mm、比(L/D)=8.0であるバルーンをアウターチューブの先端に装着したこと以外は、実施例1〜13および比較例1〜7と同様にして、離間距離(G)の異なる20種類のバルーンカテーテルを製造した。
表4に示す仕様に従って、直径(D)=3.00mm、長さ(L)=24mm、比(L/D)=8.0であるバルーンをアウターチューブの先端に装着したこと以外は、実施例1〜13および比較例1〜7と同様にして、離間距離(G)の異なる20種類のバルーンカテーテルを製造した。
表4に示す仕様に従って、直径(D)=3.50mm、長さ(L)=30mm、比(L/D)=8.6であるバルーンをアウターチューブの先端に装着したこと以外は、実施例1〜13および比較例1〜7と同様にして、離間距離(G)の異なる20種類のバルーンカテーテルを製造した。
表5に示す仕様に従って、直径(D)=2.25mm、長さ(L)=20mm、比(L/D)=8.9であるバルーンをアウターチューブの先端に装着したこと以外は、実施例1〜13および比較例1〜7と同様にして、離間距離(G)の異なる20種類のバルーンカテーテルを製造した。
表5に示す仕様に従って、直径(D)=2.50mm、長さ(L)=24mm、比(L/D)=9.6であるバルーンをアウターチューブの先端に装着したこと以外は、実施例1〜13および比較例1〜7と同様にして、離間距離(G)の異なる20種類のバルーンカテーテルを製造した。
バルーンカテーテルを構成するハブにインディフレータを装着し、これにより定格破壊圧(14atm)を付与してバルーンの形状を観察した。
評価基準としては、拡張(過膨張)したバルーンが湾曲し、長さ方向の中間位置におけるバルーンの内壁にインナーチューブが接触した場合を「×」、内壁に接触することなくバルーン形状の直線性が維持されていた場合を「○」とした。
結果を併せて下記表1〜表5に示す。
図4に示した形状の模擬血管(PFA樹脂チューブ)を溝内に配置した金属板からなる模擬血管装置を純水中に沈めた状態で、バルーンカテーテルの挿入操作および排出操作を行って、操作時において手元にかかる荷重変化を測定した。
結果を併せて下記表1〜表5に示す。
更に、比較例9(離間距離(G)=10mm)、比較例10(離間距離(G)=20mm)、実施例14(離間距離(G)=30mm)、実施例16(離間距離(G)=50mm)の各々について、手元にかかる荷重変化を示すチャートを図6、図7、図8、図9に示す。
また、比較例3、17、24、32、41、52、63、78、95(離間距離(G)=20mm)については、図7(比較例10)とほぼ同一の荷重変化を示した。
また、他の実施例については、図8(実施例14)や図9(実施例16)とほぼ同一の荷重変化を示し、何れの実施例においても(F/F0 )は1.05未満であった。
バルーンカテーテル(インナーチューブ)の先端を壁に当接して固定した状態で、アウターチューブ(インナーチューブの基端側の開口の形成位置より基端側)を把持して先端方向に力を加えた後、バルーンが収縮して蛇腹状になっているか否かを確認した。
結果を併せて下記表1〜表5に示す。
また、比(L/D)が8.0以下の場合に、離間距離(G)が〔45(L/D)−292〕以上であり、比(L/D)が8.0以上の場合に、離間距離(G)が〔70(L/D)−495〕以上であればバルーン形状の直線性が維持できることも確認された。
例えば、本発明のバルーンカテーテルは、インナーチューブの基端側がハブまで延在し、基端の開口部がハブに設けられている構造のバルーンカテーテル(いわゆるオーバーザワイヤ型バルーンカテーテル)であってもよい。
10 アウターチューブ
20 バルーン
30 インナーチューブ
31 先端部
30A 開口
30B 開口(ガイドワイヤポート)
40 ハイポチューブ
50 ハブ
50B 開口(バルーン拡張用ポート)
55 ストレインリリーフ
60 コアワイヤ
Claims (1)
- アウターチューブと、前記アウターチューブの先端に装着された曲げ弾性率が340MPa〜440MPaであるバルーンと、前記アウターチューブのルーメンおよび前記バルーンの内部に挿通され、当該バルーンの先端部にその先端部が固定されたインナーチューブとを有する二重管構造のバルーンカテーテルにおいて、
前記バルーンの後端から基端側に離間した位置であって前記インナーチューブの基端部開口から先端側に離間した位置において、前記インナーチューブが前記アウターチューブの内壁に固着されており、
前記バルーンの直径をD[mm]、前記バルーンの長さをL[mm]、前記バルーンの後端から前記インナーチューブの固着位置までの距離をG[mm]とするとき、下記の式〔1A〕もしくは式〔1B〕および下記の式〔2〕が成立し、
前記インナーチューブの基端部が、前記アウターチューブの側面において開口してガイドワイヤポートとなり、
前記バルーンの後端から前記インナーチューブの基端部開口までの離間距離(S)が、150〜300mmであることを特徴とするバルーンカテーテル。
式〔1A〕:G≧45(L/D)−292(但し、(L/D)≦8.0)
式〔1B〕:G≧70(L/D)−495(但し、(L/D)≧8.0)
式〔2〕: 30≦ G ≦ 150
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